Варианты шейдеров и прогрев: целенаправленное сокращение пауз первого использования

Разделите три решения

Шейдер может успешно собраться, но вызвать паузу при первом использовании. Unity описывает этап, на котором драйвер создаёт вариант для конкретной GPU, когда он впервые нужен отрисовке. [1] Разделяйте выбор вариантов, сохранение необходимых вариантов в сборке и подготовку конвейеров во время работы. Малый размер исполняемого файла не доказывает, что после удаления вариантов остались все нужные состояния материалов.

Посчитайте комбинации

Рассмотрим намеренно упрощённый проход шейдера с четырьмя независимыми двоичными переключателями функций. Получается 2 × 2 × 2 × 2 = 16 комбинаций ещё до дополнительных проходов, стадий и целевых конфигураций. Если продукт разрешает только три документированные комбинации, остальные можно рассматривать для удаления, при условии что они не нужны переходам во время работы.

Явно составьте список допустимых состояний. Включите смену качества, экипировки и динамически загружаемые материалы. Руководство Unity предупреждает: после удаления необходимого варианта движок может выбрать похожий доступный вариант. [2] Поэтому проверка удаления должна включать визуальную корректность.

Разберитесь в подготовке конвейера

Объект состояния конвейера, PSO, содержит больше, чем имя шейдера. Документация Unreal по предварительному кэшированию учитывает данные вершин и состояние отрисовки, а также различает пропущенные запросы и запросы, завершённые слишком поздно. Компиляция выполняется асинхронно и расходует CPU и память. [3] Подготовка одного материала в сцене предпросмотра не доказывает покрытие всех конфигураций рисования.

Спроектируйте практический эксперимент

Представьте игру с центральной зоной, ледяной ареной и гаражом. Создайте характерную последовательность первого использования для каждой зоны. Задействуйте допустимые состояния материалов, нужные форматы данных мешей, участие в тенях и целевую конфигурацию вывода. Запишите, какие конвейеры подготавливаются до входа, а какие — уже во время игры.

Сравните запуск с холодным кэшем драйвера с отдельным прогретым запуском. Сохраните одинаковые графический API, драйвер, сборку и маршрут. Измеряйте вместе время загрузки, нагрузку на память и медленные кадры. Если прогрев устраняет паузу на арене, но чрезмерно задерживает вход или конкурирует с загрузкой ресурсов, может понадобиться меньший поэтапный набор. Это предлагаемые эксперименты, а не результаты измерений.

Не скрывайте сбои

Сохраните диагностическую сборку, показывающую отсутствующие варианты и промахи подготовки конвейеров. Проверяйте первое появление и последующие переходы, включая смену качества после загрузки. Не принимайте подменный материал лишь потому, что игра перестала останавливаться.

Покрытие кэша меняется вместе с контентом, конфигурацией рендерера и целевым оборудованием. После таких изменений заново проверяйте первое использование. Прогрев переносит или устраняет часть подготовительной работы, но не гарантирует отсутствие длинных кадров из-за потоковой загрузки, синхронизации или других игровых задач.

Источники

[1] Shader loading — Unity Technologies.

[2] Strip shader variants — Unity Technologies.

[3] PSO Precaching — Epic Games.